鈦合金現(xiàn)在是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中最有吸引力的金屬材料。在醫(yī)學(xué)上，它們被用于植入裝置來替換失效的硬組織。例如人工髖關(guān)節(jié)、人工膝關(guān)節(jié)、骨板、骨折固定螺釘、心臟瓣膜假體、起搏器和人工心臟。Ti-6Al-4V長(zhǎng)期以來一直是主要的醫(yī)用鈦合金。然而，對(duì)于永久植入應(yīng)用，該合金可能因釋放的釩和鋁而產(chǎn)生毒性效應(yīng)。因此，基于Ti-6Al-4V植入物，無釩和無鋁合金被引入植入物應(yīng)用領(lǐng)域。這些新合金包括Ti-6Al-7Nb（ASTM F1295）、Ti-13Nb-13Zr（ASTM F1713）和Ti-12Mo-6Zr（ASTM F1813）。

在過去的50年里，世界各地的大學(xué)和工業(yè)界已經(jīng)進(jìn)行了大量的體內(nèi)和體外鈦實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鈦的優(yōu)良生物相容性與其氧化物有關(guān)。C.B.Johansson 1在活體動(dòng)物模型研究中證明，氧化鈦可能不同于金屬生物材料，如Ti-6Al-4V、CoCr合金和不銹鋼316 LVM。鈦植入物與骨之間的界面是一層薄薄的蛋白聚糖層。

商業(yè)純鈦（cp-ti）被認(rèn)為是生物相容性最好的金屬材料，因?yàn)樗谋砻嫣匦詫?dǎo)致了穩(wěn)定的惰性氧化層的自發(fā)形成。鈦的主要物理性質(zhì)決定了鈦的生物相容性：低水平的電子導(dǎo)電性、高耐腐蝕性、生理pH值下的熱力學(xué)狀態(tài)、水環(huán)境下的低離子形成傾向和5-6的氧化物等電點(diǎn)。此外，在生理pH下，被動(dòng)式薄膜覆蓋的表面只有輕微的負(fù)電荷，而鈦的介電常數(shù)與水的介電常數(shù)相當(dāng)，因此帶電物質(zhì)的庫侖相互作用與水的庫侖相互作用類似。